Литье пластмасс — важнейший производственный процесс, который произвел революцию в производстве широкого спектра продукции: от потребительских товаров до автомобильных запчастей, медицинских приборов и электроники. Он включает в себя придание пластиковому материалу желаемых форм и форм с использованием различных методов формования. В этой статье рассматриваются тонкости литья пластмасс, включая его процессы, конструктивные особенности и разнообразные применения.
Что такое пластиковая форма?
Пластиковая форма или литьевая форма — это инструмент, используемый при литье пластмасс под давлением. Он состоит из стальных пластин и компонентов, собранных таким образом, чтобы создать полость для придания формы расплавленному пластику. Пресс-форма устанавливается в термопластавтомат, где она придает пластику определенные формы, передает тепло и выбрасывает готовую деталь. Это важно для производства точных и однородных пластиковых изделий.
Посмотрите следующее видео на YouTube, чтобы увидеть, как пластиковое изделие выходит из формы.
Какова структура литьевой формы?
Пресс-форма состоит из нескольких ключевых компонентов: основы формы, полости формы, стержни, литниковая система, системы охлаждения, системы выброса, направляющие и подъемники. Каждая деталь имеет решающее значение для производства точных и высококачественных формованных компонентов.
Типы процессов формования пластмасс
Процессы формования пластмасс разнообразны, каждый из них подходит для конкретных применений и свойств материала. Эти процессы позволяют производителям создавать широкий спектр пластиковых изделий различного уровня сложности, размера и характеристик материала.
Литье под давлением
литье под давлением Это наиболее широко используемый процесс формования пластмасс. Он включает в себя впрыскивание расплавленного пластика в полость формы под высоким давлением, где он охлаждается и затвердевает, принимая форму формы. Этот процесс высокоавтоматизирован, экономически эффективен для массового производства и позволяет создавать изделия сложной геометрии с жесткими допусками.
Выдувное формование
Выдувное формование в основном используется для создания полых пластиковых деталей, таких как бутылки, контейнеры и резервуары. В этом процессе нагретая пластиковая трубка (называемая заготовкой) помещается в форму и в нее нагнетается воздух, заставляя пластик расширяться и принимать форму формы. Выдувное формование можно разделить на три основных типа:
- Выдувное формование: При производстве ПЭТ-бутылок заготовка одновременно растягивается и выдувается для придания большей прочности.
- Экструзионно-выдувное формование: заготовка формируется путем экструзии перед выдуванием в форму.
- Литье под давлением: заготовка предварительно формуется методом литья под давлением, а затем выдувается.
Компрессионное формование
In литье под давлениемВ открытую полость пресс-формы помещают пластиковый материал в виде гранул или преформ. Затем форму закрывают, а для придания пластику формы применяют тепло и давление. Этот процесс идеально подходит для крупносерийного производства крупных сложных деталей с толстыми стенками, часто используемых в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
Ротационное Литье
Ротационное формование или ротационное формование идеально подходит для создания больших, полых и бесшовных пластиковых деталей. В этом процессе порошкообразная пластиковая смола помещается в полую форму, которую затем нагревают и вращают по двум перпендикулярным осям. Центробежная сила равномерно распределяет расплавленный пластик по внутренней части формы, придавая желаемую форму. Ротоформование обычно используется для производства таких предметов, как резервуары для хранения, каяки и игровое оборудование.
термоформования
Термоформование включает в себя нагрев пластикового листа до гибкого состояния, а затем прижатие его к форме, чтобы он принял свою форму. Этот процесс может осуществляться с помощью вакуума, давления или их комбинации. Термоформовка универсальна и позволяет изготавливать как простые, так и сложные формы, часто используемые в упаковке, вывесках и компонентах интерьера автомобилей.
Трансфер молдинг
Трансферное литье представляет собой процесс, аналогичный компрессионному формованию, но с дополнительным этапом. Пластиковый материал нагревается и помещается в передаточную ванну, а затем помещается в закрытую полость формы. Этот процесс позволяет инкапсулировать такие компоненты, как провода или электронные детали, в пластик, что делает его полезным для производства электрических и электронных компонентов.
Ключевые материалы, используемые при литье пластмасс
Общие материалы включают в себя:
- Полиэтилен (ПЭ)
- Полипропилен (ПП)
- Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)
- Поликарбонат (PC)
- Поливинилхлорид (ПВХ)
- Полистирол (ПС)
- Нейлон (ПА)
- Полиэтилентерефталат (ПЭТ)
- Полиуретан (PU)
- Полиамид (PA)
- Термопластический эластомер (TPE)
- Фенольная смола (PF)
- Эпоксидная смола (EP)
- Силикон (СИ)
- Оксид полифенилена (PPO)
Как сделать пластиковые формы?
Создание пластиковых форм — это подробный процесс, который включает в себя несколько важных шагов, обеспечивающих точность и качество. Первым шагом является проектирование формы. Это включает в себя создание подробной САПР (Системы автоматизированного проектирования) модель, описывающая форму и размеры конечной пластиковой детали. После завершения проектирования следующим шагом будет изготовление самой формы. Обычно это включает в себя обработку формы из металла, например стали или алюминия, с использованием станков с ЧПУ (числовым программным управлением). Затем форма собирается и проверяется на точность. Убедившись, что форма работает так, как задумано, ее используют при литье под давлением или другом процессе формования пластмассы для изготовления окончательных пластиковых деталей.
В BOYI мы специализируемся на прецизионной обработке деталей, включая изготовление пластиковых форм, обеспечивая высокое качество и точность форм для различных применений.
Каковы типы литьевых форм?
Формы для литья под давлением в основном подразделяются на два типа: формы с 2 пластинами и формы с 3 пластинами. Форма с двумя пластинами, также известная как форма с литником, имеет простую конструкцию: литник является частью отформованной детали и требует снятия вручную. Напротив, форма с тремя пластинами, которая включает в себя точечный затвор и дополнительную направляющую, позволяет автоматически снимать направляющую и лучше подходит для автоматизации и высококачественной отделки. Ключевым отличием является дополнительная направляющая в трехплитной форме.
Роль дизайна пресс-форм в литье пластмасс
Проектирование пресс-формы является важнейшим аспектом процесса литья пластмасс. Хорошо спроектированная форма гарантирует, что пластиковая деталь соответствует всем спецификациям, включая точность размеров, качество поверхности и структурную целостность. Ключевые соображения при проектировании пресс-форм включают в себя:
Конструкция полости и сердцевины
Полость формирует внешнюю форму детали, а сердцевина — внутренние элементы. Конструкция должна учитывать усадку материала во время охлаждения, чтобы обеспечить точные размеры.
Система охлаждения
Эффективное охлаждение жизненно важно для сокращения времени цикла и предотвращения дефектов. Охлаждающие каналы внутри формы помогают поддерживать равномерную температуру, избегая деформации и вмятин конечного продукта.
Система выброса
Как только пластиковая деталь остынет и затвердеет, ее необходимо извлечь из формы. Выталкивающие штифты или другие механизмы тщательно интегрированы в конструкцию пресс-формы, чтобы высвободить деталь, не причинив ей повреждений.
Каковы преимущества литья пластмасс?
Литье пластмасс обеспечивает ряд преимуществ, в том числе высокую точность и стабильность благодаря передовым конструкциям пресс-форм, обеспечивающим жесткие допуски и повторяемость. Это также экономически выгодно для крупномасштабного производства, особенно благодаря автоматизации, которая снижает затраты на рабочую силу. Кроме того, формование пластмасс обеспечивает универсальность материалов, позволяя использовать широкий спектр пластмасс для удовлетворения различных потребностей применения, а также позволяет создавать изделия сложной геометрии, которые трудно достичь с помощью других методов производства.
Является ли формование пластика токсичным?
Пластиковое формование само по себе не является токсичным, но процесс включает в себя работу с материалами и химикатами, которые могут представлять опасность для здоровья, если с ними не обращаться должным образом. Во время формования могут выделяться пары и пары расплавленного пластика, воздействие которых может быть вредным. Правильная вентиляция, защитное оборудование и соблюдение правил техники безопасности необходимы для минимизации этих рисков.
Пластиковые формы дорогие?
Пластиковые формы могут быть дорогостоящими, особенно для сложных конструкций и требований высокой точности. На стоимость влияют такие факторы, как сложность формы, размер, материал и производственный процесс. Хотя первоначальные затраты могут быть высокими, пластиковые формы, как правило, экономически эффективны для крупномасштабного производства благодаря их долговечности и эффективности, которые они привносят в производственный процесс.
Как долго служит пластиковая форма?
Срок службы пластиковой формы варьируется в зависимости от таких факторов, как материал, конструкция и обслуживание. Как правило, хорошо изготовленные формы из высококачественной стали могут прослужить от 500,000 1 до более XNUMX миллиона циклов. Пресс-формы, используемые в менее требовательных приложениях или при правильном обслуживании, могут прослужить еще дольше.
При какой температуре пластик формируется?
Температура изготовления пластиковых форм варьируется в зависимости от типа используемого пластика. Для обычных термопластов:
- Полиэтилен (ПЭ): Обычно формируется при температуре около 170–220°C (338–428°F).
- Полипропилен (ПП): Формуется при температуре примерно 200–250°C (392–482°F).
- Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS): Формуется при температуре около 210–250°C (410–482°F).
- Поликарбонат (PC): Отверждается при температуре около 250–300°C (482–572°F).
Эти температуры гарантируют, что пластик достаточно расплавится, чтобы заполнить форму, и должным образом остынет для формирования конечной детали.
Как очистить пластиковые формы?
Чтобы очистить пластиковые формы, сначала удалите остатки пластика с помощью щетки или воздуходувки. Для очистки формы используйте подходящий растворитель или чистящий раствор, нанося его тканью или кистью. Промойте водой или растворителем и тщательно высушите, чтобы предотвратить появление ржавчины. Также необходимы регулярное техническое обслуживание и осмотр.
Силиконовые или пластиковые формы лучше?
Выбор между силиконовыми и пластиковыми формами зависит от области применения. Силиконовые формы гибкие, термостойкие и идеально подходят для сложных конструкций и небольших тиражей. С другой стороны, пластиковые формы долговечны и подходят для крупносерийного производства, обеспечивая точность и постоянство изготовления сложных деталей. Для крупносерийного производства, как правило, лучше подходят пластиковые формы, а силиконовые формы лучше подходят для более мелких и детальных применений.
Заключение
Технология изготовления пластиковых форм продолжает развиваться благодаря достижениям в области материалов, конструкции пресс-форм и автоматизации процессов. Поскольку отрасли требуют более сложных и высокопроизводительных пластиковых компонентов, формование пластмасс остается критически важным процессом в современном производстве.
В BOYI мы специализируемся на предоставлении высококачественных решения для пластиковых форм с учетом ваших конкретных потребностей. Наш опыт в области прецизионной обработки деталей и передовых технологий литья гарантирует, что мы сможем удовлетворить самые взыскательные требования, предоставляя надежную и экономичную продукцию для широкого спектра отраслей промышленности.
FAQ
Существует несколько типов пластиковых форм, в том числе двухпластинчатые, трехпластинчатые, горячеканальные, холодноканальные, стопочные и вставные.
Чтобы использовать пластиковые формы, сначала установите форму в термопластавтомат. Затем расплавьте пластиковую смолу и введите ее в полость формы под давлением. Дайте пластику остыть и затвердеть внутри формы. После затвердевания откройте форму, чтобы извлечь готовую деталь.
Пластиковые формы могут быть дорогими по нескольким причинам. Стоимость зависит от сложности конструкции пресс-формы, качества используемых материалов (например, высококачественной стали) и точности, необходимой при производстве.
Формование пластика происходит путем плавления пластиковой смолы и впрыскивания ее в форму. Пластик охлаждается и затвердевает в форме, а затем форму открывают, чтобы высвободить готовую деталь.
Каталог: Руководство по литью под давлением
Статья написана инженерами из команды BOYI TECHNOLOGY. Фуцюань Чен — профессиональный инженер и технический эксперт с 20-летним опытом работы в сфере быстрого прототипирования, производства металлических и пластиковых деталей.
